Santé

Le poumon, étonnant producteur de sang

Découverte inattendue, chez la souris: les poumons produisent jusqu’à la moitié des plaquettes sanguines, un rôle qu’on pensait pourtant réservé à la moelle osseuse. Reste à confirmer cela chez l’homme

Le croiriez-vous? Au XXIe siècle, on découvre encore de nouveaux rouages de la machinerie du corps des mammifères. Un exemple frappant – ou plutôt soufflant – nous en est offert avec une étude publiée le 22 mars dans la revue «Nature».

Ce travail révèle le rôle inattendu des poumons dans la production des cellules du sang. Cet organe fabrique jusqu’à la moitié des «plaquettes sanguines», montrent les auteurs. Les plaquettes sont de petites cellules sans noyau qui circulent dans le sang. Elles jouent un rôle essentiel dans la coagulation, pour stopper le saignement.

Avec cette découverte, c’est un dogme qui tombe: jusqu’ici, on pensait que ces cellules du sang étaient exclusivement produites dans la moelle osseuse - du moins, après la naissance, et dans des conditions non pathologiques. Or cette étude donne «une vision plus sophistiquée des poumons. Ils ne font pas qu’assurer la respiration: ce sont aussi des acteurs clés dans la formation d’éléments cruciaux du sang», assure le professeur Mark Looney, de l’université de Californie à San Francisco (Etats-Unis), qui a dirigé ces travaux.

Ce travail a été mené chez des rongeurs, mais «nos observations chez la souris suggèrent très fortement que chez l’homme aussi, les poumons jouent un rôle important dans la fabrication des cellules du sang», ajoute ce pneumologue. «C’est une découverte extrêmement surprenante et intéressante, estime le professeur Bruno Crestani, chef du service de pneumologie à l’hôpital Bichat à Paris. On savait cependant qu’au stade fœtal, chez l’homme, c’est le foie qui fabrique les cellules du sang.»

Découverte au hasard

Cette découverte est le fruit du hasard. Au départ, les chercheurs voulaient juste examiner les interactions entre les cellules de l’immunité et les plaquettes sanguines, dans les poumons des souris. Pour cela, ils ont fait appel à une technique sophistiquée d’imagerie: la microscopie de fluorescence biphotonique. Grâce à cette technique, adaptée aux poumons par le professeur Matthew Krummel, un des co-auteurs, les chercheurs ont pu visualiser les comportements individuels des cellules, au sein des vaisseaux sanguins très fins du poumon des rongeurs, sans léser les tissus vivants.

Ils ont d’abord produit des souris génétiquement modifiées: leurs plaquettes sanguines émettaient une lumière fluorescente verte. A leur grande surprise, la microscopie biphotonique a révélé l’existence, dans les poumons des rongeurs, d’une large population de cellules géantes très actives, les «mégacaryocytes». On croyait que ces cellules ne jouaient leur rôle «d’usines à plaquettes» que dans la moelle osseuse, où elles se fragmentent pour donner naissance à un grand nombre de plaquettes.

Mais les images vidéo mises en ligne, spectaculaires, donnent à voir des cellules fluorescentes vertes qui s’agitent en tous sens, dans les poumons des souris. Ce sont des mégacaryocytes: ils produisent sans arrêt des plaquettes, au sein du magnifique réseau d’alvéoles pulmonaires, ici en rouge. Dans les poumons, plus de 10 millions de plaquettes seraient ainsi produites chaque heure: soit plus de la moitié du nombre total de plaquettes fabriquées par la souris.

De la moelle au poumon

Mais comment ces cellules souches du sang naviguent-elles, entre les poumons et la moelle osseuse? Pour le savoir, les chercheurs se sont livrés à trois séries de greffes pulmonaires. Tout d’abord, ils ont transplanté des poumons normaux à des souris receveuses qui fabriquaient des mégacaryotes fluorescents verts. Résultat: assez vite, les poumons greffés ont hébergé des cellules fluorescentes. Ce qui suggère que les «usines à plaquettes» implantées dans les poumons proviennent bien de la moelle osseuse. «C’est fascinant de voir que ces cellules font tout ce chemin, de la moelle osseuse aux poumons, pour y produire des plaquettes, s’émerveille Guadalupe Ortiz-Munoz, un des premiers auteurs. Peut-être répondent-elles à une force mécanique ou à un signal chimique inconnu.»

Puis les chercheurs ont transplanté des poumons hébergeant des mégacaryocytes fluorescents, à des souris mutantes déficientes en plaquettes. Résultat: les poumons greffés ont produit de grandes quantités de plaquettes, restaurant durablement un niveau normal en ces cellules.

Enfin, l’équipe californienne a greffé des poumons sains, dont toutes les cellules étaient fluorescentes, à des souris dont la moelle osseuse était déficiente en cellules souches, mères de toutes les cellules du sang. Résultat: chez les animaux transplantés, la moelle osseuse a été colonisée par des cellules fluorescentes, qui ont produit une large gamme de cellules du sang, y compris des cellules de l’immunité comme des lymphocytes B et T.

Selon les auteurs, cette étude ouvre des perspectives dans la prise en charge des personnes qui souffrent de thrombopénie, une chute du taux de plaquettes sanguines. Pourrait-on alors utiliser le poumon comme source alternative de plaquettes? «Cette étude pourrait aussi aider à comprendre pourquoi des maladies du sang peuvent altérer le poumon, estime Bruno Crestani. Mais le point clé est de confirmer cette découverte chez l’homme.»

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